ในด้านการบิน ประสิทธิภาพของวัสดุมีความสัมพันธ์โดยตรงกับสมรรถนะ ความปลอดภัย และศักยภาพในการพัฒนาของอากาศยาน ด้วยความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีการบิน ข้อกำหนดด้านวัสดุจึงเข้มงวดมากขึ้นเรื่อยๆ ไม่เพียงแต่ในด้านความแข็งแรงสูงและความหนาแน่นต่ำเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความทนทานต่ออุณหภูมิสูง ความทนทานต่อการกัดกร่อนของสารเคมี คุณสมบัติการเป็นฉนวนไฟฟ้าและคุณสมบัติทางไฟฟ้า รวมถึงคุณสมบัติอื่นๆ ของสมรรถนะที่ยอดเยี่ยมอีกด้วยเส้นใยควอตซ์วัสดุผสมซิลิโคนได้ถือกำเนิดขึ้น และด้วยคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์เฉพาะตัว ทำให้วัสดุผสมซิลิโคนกลายมาเป็นพลังสร้างสรรค์ใหม่ในด้านการบิน และช่วยขับเคลื่อนการพัฒนาของยานพาหนะการบินสมัยใหม่ให้ก้าวไปข้างหน้า
การปรับสภาพเส้นใยเบื้องต้นช่วยปรับปรุงการยึดเกาะ
การเตรียมเส้นใยควอตซ์เบื้องต้นเป็นขั้นตอนสำคัญก่อนการผสมเส้นใยควอตซ์กับเรซินซิลิโคน เนื่องจากพื้นผิวของเส้นใยควอตซ์มักจะเรียบ ซึ่งไม่เอื้อต่อการยึดเกาะที่แน่นหนากับเรซินซิลิโคน จึงสามารถปรับเปลี่ยนพื้นผิวของเส้นใยควอตซ์ได้ด้วยกระบวนการทางเคมี พลาสมา และวิธีการอื่นๆ
สูตรเรซินที่แม่นยำเพื่อตอบสนองความต้องการ
เรซินซิลิโคนจำเป็นต้องได้รับการกำหนดสูตรอย่างแม่นยำเพื่อตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพของวัสดุคอมโพสิตที่หลากหลายสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกันในสาขาการบินและอวกาศ ซึ่งรวมถึงการออกแบบและการปรับโครงสร้างโมเลกุลของเรซินซิลิโคนอย่างรอบคอบ รวมถึงการเติมสารเร่งปฏิกิริยา ตัวเร่งปฏิกิริยา สารตัวเติม และสารเติมแต่งอื่นๆ ในปริมาณที่เหมาะสม
กระบวนการขึ้นรูปหลายแบบเพื่อรับประกันคุณภาพ
กระบวนการขึ้นรูปทั่วไปสำหรับคอมโพสิตซิลิโคนไฟเบอร์ควอตซ์ ได้แก่ การขึ้นรูปเรซินถ่ายโอน (RTM) การฉีดเรซินช่วยสูญญากาศ (VARI) และการขึ้นรูปด้วยแรงกดร้อน ซึ่งแต่ละกระบวนการมีข้อดีและขอบเขตการใช้งานที่เป็นเอกลักษณ์เฉพาะของตัวเอง
การขึ้นรูปเรซินถ่ายโอน (RTM) เป็นกระบวนการที่ผ่านการบำบัดล่วงหน้าเส้นใยควอตซ์วางพรีฟอร์มลงในแม่พิมพ์ จากนั้นเรซินซิลิโคนที่เตรียมไว้จะถูกฉีดเข้าไปในแม่พิมพ์ภายใต้สภาพแวดล้อมสุญญากาศเพื่อให้เรซินแทรกซึมเข้าไปในเส้นใยอย่างสมบูรณ์ จากนั้นจึงทำการบ่มและขึ้นรูปในอุณหภูมิและแรงดันที่กำหนด
ในทางกลับกัน กระบวนการฉีดเรซินโดยใช้แรงดูดสูญญากาศจะใช้การดูดสูญญากาศเพื่อดึงเรซินเข้าไปในแม่พิมพ์ที่ปกคลุมด้วยเส้นใยควอตซ์เพื่อสร้างสารประกอบของเส้นใยและเรซิน
กระบวนการขึ้นรูปแบบอัดร้อนคือการผสมเส้นใยควอตซ์และเรซินซิลิโคนในสัดส่วนที่กำหนด ใส่ลงในแม่พิมพ์ จากนั้นทำให้เรซินแข็งตัวภายใต้ความร้อนและแรงดันสูง เพื่อสร้างวัสดุคอมโพสิต
การบำบัดหลังการผลิตเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของวัสดุให้สมบูรณ์แบบ
หลังจากขึ้นรูปวัสดุคอมโพสิตแล้ว จำเป็นต้องมีกระบวนการหลังการอบชุบหลายขั้นตอน เช่น การอบชุบด้วยความร้อนและการกลึง เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของวัสดุให้ดียิ่งขึ้นและเป็นไปตามข้อกำหนดที่เข้มงวดของอุตสาหกรรมการบิน การอบชุบด้วยความร้อนสามารถขจัดความเค้นตกค้างภายในวัสดุคอมโพสิต เพิ่มประสิทธิภาพการยึดติดระหว่างเส้นใยและเมทริกซ์ และเพิ่มความเสถียรและความทนทานของวัสดุ ด้วยการควบคุมพารามิเตอร์การอบชุบด้วยความร้อนอย่างแม่นยำ เช่น อุณหภูมิ เวลา และอัตราการเย็นตัว จึงสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของวัสดุคอมโพสิตได้
ข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพ:
ความแข็งแรงจำเพาะสูงและการลดน้ำหนักโมดูลัสจำเพาะสูง
เมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุโลหะแบบดั้งเดิม คอมโพสิตซิลิโคนเส้นใยควอตซ์มีข้อได้เปรียบที่สำคัญคือมีความแข็งแรงจำเพาะสูง (อัตราส่วนความแข็งแรงต่อความหนาแน่น) และโมดูลัสจำเพาะสูง (อัตราส่วนโมดูลัสต่อความหนาแน่น) ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ น้ำหนักของยานพาหนะเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อสมรรถนะ การลดน้ำหนักหมายถึงการลดการใช้พลังงาน เพิ่มความเร็วในการบิน เพิ่มพิสัยการบินและน้ำหนักบรรทุก การใช้เส้นใยควอตซ์การใช้เรซินซิลิโคนคอมโพสิตเพื่อผลิตลำตัวเครื่องบิน ปีก หาง และส่วนประกอบโครงสร้างอื่นๆ สามารถช่วยลดน้ำหนักของเครื่องบินได้อย่างมากภายใต้สมมติฐานที่ว่าต้องมั่นใจได้ถึงความแข็งแรงและความแข็งแกร่งของโครงสร้าง
คุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ดีเพื่อให้มั่นใจถึงการสื่อสารและการนำทาง
ในเทคโนโลยีการบินสมัยใหม่ ความน่าเชื่อถือของระบบสื่อสารและระบบนำทางเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง ด้วยคุณสมบัติไดอิเล็กทริกที่ดี วัสดุคอมโพสิตซิลิโคนเส้นใยควอตซ์จึงกลายเป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับการผลิตเรโดมของเครื่องบิน เสาอากาศสื่อสาร และส่วนประกอบอื่นๆ เรโดมจำเป็นต้องปกป้องเสาอากาศเรดาร์จากสภาพแวดล้อมภายนอก และในขณะเดียวกันก็มั่นใจได้ว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถผ่านสัญญาณได้อย่างราบรื่นและแม่นยำ ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกต่ำและการสูญเสียแทนเจนต์ต่ำของวัสดุคอมโพสิตซิลิโคนเส้นใยควอตซ์สามารถลดการสูญเสียและการบิดเบือนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในกระบวนการส่งสัญญาณได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้มั่นใจได้ว่าระบบเรดาร์จะตรวจจับเป้าหมายและนำทางการบินของเครื่องบินได้อย่างแม่นยำ
ความต้านทานการสึกกร่อนสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
ในชิ้นส่วนพิเศษบางส่วนของเครื่องบิน เช่น ห้องเผาไหม้และหัวฉีดของเครื่องยนต์ ฯลฯ จำเป็นต้องทนต่ออุณหภูมิที่สูงมากและการชะล้างด้วยก๊าซ คอมโพสิตซิลิโคนเส้นใยควอตซ์มีความทนทานต่อการสึกกร่อนที่ดีเยี่ยมในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง เมื่อพื้นผิวของวัสดุถูกเปลวไฟที่อุณหภูมิสูง เรซินซิลิโคนจะสลายตัวและเกิดการคาร์บอไนซ์ ก่อตัวเป็นชั้นคาร์บอไนซ์ที่มีคุณสมบัติเป็นฉนวนกันความร้อน ในขณะที่เส้นใยควอตซ์ยังคงรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างและยังคงให้ความแข็งแรงแก่วัสดุได้
พื้นที่การใช้งาน:
นวัตกรรมโครงสร้างลำตัวเครื่องบินและปีก
คอมโพสิตซิลิโคนไฟเบอร์ควอตซ์กำลังเข้ามาแทนที่โลหะแบบดั้งเดิมในการผลิตลำตัวเครื่องบินและปีกเครื่องบิน ซึ่งนำไปสู่นวัตกรรมโครงสร้างที่สำคัญ โครงลำตัวเครื่องบินและคานปีกที่ทำจากวัสดุผสมเหล่านี้ช่วยลดน้ำหนักได้อย่างมาก ในขณะที่ยังคงรักษาความแข็งแรงและความแข็งแกร่งของโครงสร้างเอาไว้
การเพิ่มประสิทธิภาพส่วนประกอบเครื่องยนต์อากาศยาน
เครื่องยนต์อากาศยานเป็นส่วนประกอบหลักของเครื่องบิน และการปรับปรุงสมรรถนะของเครื่องยนต์อากาศยานมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อสมรรถนะโดยรวมของเครื่องบิน คอมโพสิตเส้นใยควอตซ์ซิลิโคนถูกนำมาใช้ในชิ้นส่วนต่างๆ ของเครื่องยนต์อากาศยานเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและเพิ่มประสิทธิภาพของชิ้นส่วนต่างๆ ในส่วนของเครื่องยนต์ร้อน เช่น ห้องเผาไหม้และใบพัดเทอร์ไบน์ ความทนทานต่ออุณหภูมิสูงและการเสียดสีของวัสดุคอมโพสิตนี้ ช่วยยืดอายุการใช้งานและความน่าเชื่อถือของชิ้นส่วนต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ รวมถึงลดต้นทุนการบำรุงรักษาเครื่องยนต์
เวลาโพสต์: 6 พฤษภาคม 2568